一种主动式道路障碍探测仪及避障判断方法技术

本发明专利技术提供一种主动式道路障碍探测仪，包括网格生成装置、控制电路，所述网格生成装置包括若干个激光器，所述若干个激光器均为能够在一定距离内产生一条垂直于所述激光器的发射头的光线的一字线激光器，所述控制电路与网格生成装置中的若干个激光器连接，所述控制电路控制若干个激光器是否发出光线并且能够调节若干个激光器的发光强度，本发明专利技术还包括一种主动式道路避障判断方法，帮助人们解决在有限的光照下，提前预知前方路面状态的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测及避障领域，特别是一种主动式道路障碍探测仪及主动式道路避障方法。
技术介绍
当人在黑暗的环境中借助各种照明工具行走的时候，由于光照效果的有限性，人往往不能够及时判断前方路面高低起伏的状况，因而走起路来踉踉跄跄，不能够在有限的光照下，提前预知前方路面的状态。
技术实现思路
本专利技术为了提供一种能利用光线投射到不在同一平面的物体上，帮助人类在黑暗的环境中行走时候预知和判断前方路面高低起伏的状况的主动式道路障碍探测仪，以及使用其的主动式道路避障判断方法，帮助人们解决在在有限的光照下，提前预知前方路面的状态的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种主动式道路障碍探测仪，包括网格生成装置、控制电路，所述网格生成装置包括若干个激光器，所述若干个激光器均为能够在一定距离内产生一条垂直于所述激光器的发射头的光线的一字线激光器，所述控制电路与网格生成装置中的若干个激光器电连接，所述控制电路控制若干个激光器是否发出光线并且能够调节若干个激光器的发光强度。进一步的，所述网格生成装置包括有m+n+2个一字线激光器，所述m+n+2个一字线激光器中的m+1个一字线激光器作为行线的光源，所述m+n+2个一字线激光器中的n+1个一字线激光器作为列线的光源，所述网格生成装置能够在平面上形成m*n的网格。进一步的，所述一字线激光器包括有产生行向光线的一字线激光器以及产生列向光线的一字线激光器，所述产生行向光线的一字线激光器按照产生光线由近及远的顺序在安装时与竖直面的夹角度数递增，所述产生列向光线的一字线激光器按照产生光线从上到下的顺序在安装时与地平面的夹角先从一初始值递减为零然后再递增至递减前的初始值。进一步的，所述控制电路包括电源电路、主控制器电路、激光器控制电路，所述电源电路包括充电电路和蓄电电路，所述主控制器电路包括AT89S51单片机及其外围电路，所述AT89S51单片机的I/O口用来控制一字线激光器的发光或着熄灭工作状态，所述激光器控制电路包括有能够控制一字线激光器是否发出光线的三极管Q1和用来调节一字线激光器的发光强度的电阻R1，所述三极管Q1以及电阻R1的个数与所述一字线激光器的个数相匹配。进一步的，所述主动式道路障碍探测仪还包括安装到自行车车把上的安装固定装置，所述安装固定装置包括固定装置本体、安装固定卡扣、盒盖、带有激光器安装孔的第一面板、带有出光孔的第二面板以及盒盖固定槽，所述带有激光器安装孔的第一面板和带有出光孔的第二面板依次安装在固定装置本体内，固定装置本体两侧面上设置有安装固定卡扣，所述盒盖卡合盒盖固定槽将带有激光器安装孔的第一面板和带有出光孔的第二面板密封在安装固定装置内部。进一步的，所述安装固定装置通过两个固定卡环固定于自行车车把上，所述每个固定卡环均包括有通过锁紧螺栓连接到一起的卡槽及卡环。本专利技术还提供了一种主动式道路避障判断方法，该避障判断方法包括如下步骤：(1)开启如上述方案中所述的主动式道路障碍探测仪，在将要通行的路面上投射一组均匀的网格；(2)判断所投射的均匀的网格的光线变形情况，如果没有发生变形，则得出前方道路平整且无可以阻挡通行的障碍物，如果网格的光线发生畸变，则得出前方路面有凸起，如果网格的光线有断掉情形，则得出前方地面上有凹陷情况。进一步的，所述主动式道路避障判断方法在步行、骑行、自驾环境中使用。本专利技术的主动式道路障碍探测仪利用光线投射到不在同一平面的物体上，光线会在两个平面的交叉处发生扭曲变形的原理来工作的。当一条光线投射到一平面上，如果该平面水平或者起伏不平的幅度较小，则光线在平面的投影近似于直线传播；如果该平面起伏不平幅度较大、平面上有障碍物或者坑洞，光线在平面上的投影则会发生扭曲变形或者光线某一部分消失不见，本专利技术将要通过的路面上投射一组由平行光线组成的网格，用于检测前方道路路面剧烈的起伏不平状况或者是否有障碍物。本专利技术与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：主动式道路障碍探测仪可以由人握持或安装于交通工具的前方，在将要通过的路面上投射一组由平行光线组成的网格，用于检测前方道路路面剧烈的起伏不平状况或者是否有障碍物，使人能够及时判断前方路面高低起伏的状况，避免走起路来踉踉跄跄，在有限的光照下，提前预知前方路面的状态。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是本专利技术道路障碍探测仪控制电路；图2是本专利技术主控制器电路图；图3是本专利技术激光器控制电路；图4是本专利技术带有激光器安装孔的第一面板和带有出光孔的第二面板安装示意图；图5是本专利技术激光器安装固定盒正面视图；其中：1.固定装置本体2.安装固定卡扣3.盒盖固定槽。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例1如图1-5所示，一种主动式道路障碍探测仪，包括网格生成装置、控制电路，所述网格生成装置包括若干个激光器，所述若干个激光器均为能够在一定距离内产生一条垂直于所述激光器的发射头的光线的一字线激光器，所述控制电路与网格生成装置中的若干个激光器电连接，所述控制电路控制若干个激光器是否发出光线并且能够调节若干个激光器的发光强度。实施例2如图1-5所示，一种主动式道路障碍探测仪，包括网格生成装置、控制电路，所述网格生成装置包括若干个激光器，所述若干个激光器均为能够在一定距离内产生一条垂直于所述激光器的发射头的光线的一字线激光器，所述控制电路与网格生成装置中的若干个激光器电连接，所述控制电路控制若干个激光器是否发出光线并且能够调节若干个激光器的发光强度，若干个激光器为一字线激光器，一字线激光器包括有产生行向光线的一字线激光器以及产生列向光线的一字线激光器，所述产生行向光线的一字线激光器按照产生光线由近及远的顺序在安装时与竖直面的夹角度数递增，所述产生列向光线的一字线激光器按照产生光线从上到下的顺序在安装时与地平面的夹角先从一初始值递减为零然后再递增至递减前的初始值，具体的，所述主动式道路障碍探测仪的安装高度为1000mm、探测距离为3000mm、网格大小为200X200mm、网格个数为10X10，所述主动式道路障碍探测仪设置有一字线激光器22个，其包括产生行向光线的11个一字线激光器以及产生列向光线的11个一字线激光器，为了使得沿水平方向安装的一字线激光器在被探测道路上产生间隔为200mm的行向平行光线，按照产生光线由近及远的顺序，所述每个行向一字线激光器的安装时与竖直面的夹角分别为63.43度、65.56度、67.38度、68.96度、70.35度、71.57度、72.65度、73.61度、74.48度、75.26度、75.96度，为了使得沿水平方向安装的一字线激光器在被探测道路上产生间隔为200mm的列向平行光线，所述每个列向一字线激光器的安装时与竖直面的夹角均为71.57度，按照产生光线从上到下的顺序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动式道路障碍探测仪，包括网格生成装置、控制电路，其特征在于：所述网格生成装置包括若干个激光器，所述若干个激光器均为能够在一定距离内产生一条垂直于所述激光器的发射头的光线的一字线激光器，所述控制电路与网格生成装置中的若干个激光器电连接，所述控制电路控制若干个激光器是否发出光线并且能够调节若干个激光器的发光强度。

【技术特征摘要】
1.一种主动式道路障碍探测仪，包括网格生成装置、控制电路，其特征在于：所述网格生成装置包括若干个激光器，所述若干个激光器均为能够在一定距离内产生一条垂直于所述激光器的发射头的光线的一字线激光器，所述控制电路与网格生成装置中的若干个激光器电连接，所述控制电路控制若干个激光器是否发出光线并且能够调节若干个激光器的发光强度。2.根据权利要求1所述的一种主动式道路障碍探测仪，其特征在于：所述网格生成装置包括有m+n+2个一字线激光器，所述m+n+2个一字线激光器中的m+1个一字线激光器作为行线的光源，所述m+n+2个一字线激光器中的n+1个一字线激光器作为列线的光源，所述网格生成装置能够在平面上形成m*n的网格。3.根据权利要求1所述的一种主动式道路障碍探测仪，其特征在于：所述一字线激光器包括有产生行向光线的一字线激光器以及产生列向光线的一字线激光器，所述产生行向光线的一字线激光器按照产生光线由近及远的顺序在安装时与竖直面的夹角度数递增，所述产生列向光线的一字线激光器按照产生光线从上到下的顺序在安装时与地平面的夹角先从一初始值递减为零然后再递增至递减前的初始值。4.根据权利要求1所述的一种主动式道路障碍探测仪，其特征在于：所述控制电路包括电源电路、主控制器电路、激光器控制电路，所述电源电路包括充电电路和蓄电电路，所述主控制器电路包括AT89S51单片机及其外围电路，所述AT89S51单片机的IO口用来控制一字线激光器的发光或着熄灭工作状态，所述激光器控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高功臣，田林红，姬耀锋，陈昌铎，田达奇，任燕，党淼，赵辉，王娜，靳果，
申请(专利权)人：高功臣，
类型：发明
国别省市：河南;41